[发明专利]Cu-SSZ-13分子筛的制备方法

说明书

本发明公开了一种Cu‑SSZ‑13分子筛的制备方法，该方法以三价铝源、一价钠源和四价硅源为主要原料，以铜胺络合物和胆碱阳离子作为模板，制备Cu‑SSZ‑13分子筛；其中，所述的铜胺络合物含有二价铜离子和四乙烯五胺。本发明的方法成本低，且保持了Cu‑SSZ‑13分子筛在高温条件下较高的催化活性。

技术领域

本发明涉及一种Cu-SSZ-13分子筛的制备方法。

背景技术

SSZ-13分子筛被认为是柴油车国六阶段能够实现有效减排的主流催化剂之一，但其制备过程中需用到N,N,N-三甲基金刚烷类化合物作为有机模板剂，该有机模板剂价格昂贵，合成工艺中涉及剧毒物质且工艺复杂，不利于SSZ-13分子筛的推广使用。另外，SSZ-13分子筛在应用于高温阶段的催化反应中，其催化活性会因分子筛中Cu离子的存在形式的改变而降低，故提高SSZ-13分子筛的高温催化活性也一直是该领域的研究难点。

CN106745034A公开了一种双模板剂一步合成SSZ-13分子筛的方法，将氢氧化钠加入去离子水中，将偏铝酸钠加入到上述溶液中，依次加入有机模板剂N,N,N-三甲基-1-金刚烷胺和氯化胆碱，再加入硅溶胶搅拌至均一溶胶，将搅拌完全的溶胶置于水热反应釜中晶化，冷却至室温后依次经过过滤、洗涤、干燥和煅烧，得到SSZ-13分子筛。该方法中需要用到N,N,N-三甲基-1-金刚烷胺作为模板，该模板合成工艺中涉及剧毒物质，价格高昂。

CN106629761B公开了一种SSZ-13分子筛的合成方法，将USY分子筛或Beta分子筛与N,N,N-三甲基-1-金刚烷氢氧化铵溶液混合，得到吸附有N,N,N-三甲基-1-金刚烷氢氧化铵的USY分子筛或Beta分子筛作为混合物A；将铝源、硅源、碱源和水混合均匀，然后加入SAPO-34分子筛与SSZ-13分子筛的混合晶种作为混合物B；将混合物A加入到混合物B中，进行晶化，将晶化后的产物依次经过洗涤，干燥和焙烧得到SSZ-13分子筛。该方法虽然减少了传统方法中N,N,N-三甲基-1-金刚烷氢氧化铵模板的用量，但是由于USY分子筛或Beta分子筛的混入，导致合成的催化剂在SCR催化反应中NO_x去除效率不稳定。

CN109224879A公开了一种CHA分子筛膜的制备方法，配置CHA分子筛晶种悬浮液，并在多孔支撑体上施加盖晶种悬浮液，得到负载有晶种的支撑体；将氢氧化钠、铝源、硅源、氯化胆碱和水混合后进行老化，再将负载有晶种的支撑体在合成液中进行水热合成，得到CHA分子筛膜。该方法采用CHA分子筛作为诱导晶种，通过加入氯化胆碱合成了SSZ-13分子筛，然而其制备工艺要求高，无法满足工业化生产。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种Cu-SSZ-13分子筛的制备方法，该方法成本低，得到的Cu-SSZ-13分子筛在高温下具有较高的催化活性。进一步地，本发明原料中Cu的利用率高。

本发明提供一种Cu-SSZ-13分子筛的制备方法，该方法以三价铝源、一价钠源和四价硅源为主要原料，以铜胺络合物和胆碱阳离子作为模板，制备Cu-SSZ-13分子筛；其中，所述的铜胺络合物含有二价铜离子和四乙烯五胺。

本发明的铜胺络合物由含二价铜离子的物质和四乙烯五胺制备得到。这样有利于形成结构稳定的铜胺络合物，提高Cu-SSZ-13分子筛在高温下的催化活性和原料中Cu的利用率。

根据本发明的制备方法，优选地，所述的三价铝源选自氢氧化铝、氧化铝、异丙醇铝、偏铝酸钠中的一种或多种。更优选地，三价铝源为偏铝酸钠。这样有利于提高Cu-SSZ-13分子筛在高温下的催化活性。

根据本发明的制备方法，优选地，所述的一价钠源选自氢氧化钠、碳酸钠中的一种或多种。更优选地，一价钠源为氢氧化钠。这样有利于提高Cu-SSZ-13分子筛在高温下的催化活性。